燃氣管道和儲氣罐的焊接（PPT117頁）

1、第五章 燃氣管道和儲氣罐的焊接 管道連接方法有很多種，最常用的有焊接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接和脹管連接等五種。施工中，應根據(jù)管材、管徑、壁厚、工藝要求以及施工現(xiàn)場的具體條件等不同情況，分別選用各種不同的連接方法。 焊接是指通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達到原子結合的一種加工方法。焊口強度高，嚴密性好，不需要配件，成本低，使用維護方便；但不能拆卸，接口操作工藝要求較高。 焊接的方法很多，有氣焊、手工電弧焊和氣體保護焊等。 第一節(jié) 焊接概述一. 氣焊和氣割 利用氣體燃燒火焰作熱源的容焊（利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的火焰所產(chǎn)生的高熱熔化焊件和焊絲而進行金屬連接）叫氣焊

2、。 原理：依靠燃氣和氧氣發(fā)生劇烈的燃燒反應產(chǎn)生的火焰熱量加熱和熔化母材和焊絲，從而形成焊接接頭。 所用的可燃氣體主要有乙炔氣、液化石油氣、天然氣及氫氣等。 適用場合：可用來焊接DN57mm、壁厚在3.5mm以下的碳鋼管、銅管、鋁管、鉛管等。特殊情況下，也可用于管徑較大管壁較薄的管子焊接，但是不銹鋼管道不準許用氣焊進行焊接。 缺點：由于氣體火焰溫度低（31003300），熱量比較分散，生產(chǎn)效率低，焊接變形大，接頭性能較差。 氧氣切割：利用金屬在高溫（金屬燃點）下與純氧燃燒的原理而進行的切割。 原理：預熱燃燒吹渣。氧氣切割條件1）金屬的熔點應高于其本身的燃點。2）金屬氣割時形成的氧化物的熔點要低于

3、金屬本身熔點，且流動性好。3）金屬在切割氧流中燃燒應該是放熱反應。4）金屬的導熱性不應太高。5）金屬中阻礙氣割過程和能提高鋼的可淬性的雜質要少。 氣割一般適用于切割DN100mm的普通鋼管和低合金鋼管，不適用于銅管、鋁管和不銹鋼管。 1氣焊、氣割裝置（1）氧氣瓶 要求氧氣純度達到98以上。體積為3840L、儲氣67Nm3、儲存壓力15MPa、氧氣工作壓力1.5MPa。 使用時，氧氣瓶應遠離操作地點10m，避開高溫及日曬。使用時氧氣不得全部用光，到0.30.5MPa時應停止使用。 （2）乙炔氣瓶 貯存和運輸乙炔氣的容器，碳素鋼制成。乙炔容器為56L，工作壓力為0.03MPa。 使用時不得水平放置

4、，應豎直使用。乙炔發(fā)生器：電石（CaC2）+水（H2O）乙炔（C2H2） 距離不應小于5m。（3）減壓閥 作用：將瓶內高壓氣體調節(jié)成工作需要的低壓氣體，并保持輸送出氣體的壓力和流量穩(wěn)定不變。 氧氣減壓閥（氧氣表 ）乙炔氣減壓閥（乙炔氣表 ）操作步驟和注意事項 ：裝減壓閥前，要略打開氣瓶閥門，放出一些氣體、吹凈瓶口雜質隨后關閉。操作時瓶口不能朝人體方向，人應站在側面操作。檢查各接頭是否擰緊，有無滑扣現(xiàn)象。調節(jié)螺絲應處于松開位置。裝好減壓閥，再開啟瓶上閥門，查看減壓閥工作是否正常，各部分有無漏氣現(xiàn)象，待一切正常后再接氧氣膠管和乙炔氣膠管。 （4）焊炬焊炬的作用是將氧氣和乙炔氣按一定比例混合，并以一

5、定速度噴出燃燒，產(chǎn)生適合于焊接要求的、燃燒穩(wěn)定的火焰。目前我國成批生產(chǎn)和應用最多的氧-乙炔焊炬是射吸式焊炬。 射吸式焊炬的工作原理是：打開氧氣閥，具有一定壓力的氧氣便經(jīng)氧氣導管進入噴嘴，并以高速噴入射吸管，使噴嘴周圍形成真空，而將乙炔管中的乙炔（打開乙炔閥針時）吸入射吸管，經(jīng)混合管充分混合全，由焊嘴噴出經(jīng)點燃而成火焰。射吸式焊炬（5）割炬 又稱割刀，是進行氣割的基本工具，它使燃氣與氧氣按一定比例和方式混合后，形成具有一定熱量和形狀的預熱火焰，并在預熱火焰的中心噴射出切割氧氣進行氣割。 割炬按可燃氣體與氧氣混合的方式不同可分為：低壓割炬（射吸式）和等壓割炬。 （6）橡膠管 目前使用的橡膠管是用優(yōu)

6、質橡膠夾著麻織物或棉纖維制成，質地柔軟、重量輕、便于操作，具有承受足夠氣體壓力的能力。氧氣膠管：2MPa，黑色或綠色，內徑8mm，外徑18mm。乙炔膠管：0.5MPa，紅色，內徑8mm，外徑16mm。2焊接火焰 焊接火焰是氣焊與氣割的熱源，火焰的選用和調節(jié)正確與否,將直接影響氣焊和氣割的質量好壞。（1）火焰分類 火焰分為三種：中性焰（正常焰）、碳化焰和氧化焰。 中性焰適于焊接低碳鋼，其結構是：焰心呈尖錐形，色白而明亮，輪廓清楚；內焰呈藍白色，有深藍色線條，杏核形；外焰和內焰沒有明顯界限，只從顏色上可以略加區(qū)別。 乙炔火焰的種類(a)中性焰；(b)碳化焰；(c)氧化焰；1焰心；2內焰；3外焰(2

7、)操作 火焰點燃時，先開一點氧氣閥，再打開乙炔閥，手須閃離焊嘴（防止燒傷）。若在點燃過程中產(chǎn)生連續(xù)“放炮”現(xiàn)象，可能是氧氣壓力過大（須關小氧氣閥）或乙炔氣不純（須放出含有空氣的乙炔再點）。3氣焊的基本操作 左焊法：操作簡單、方便，易于掌握。 右焊法(1)熱量調節(jié) 在焊接過程中，依靠改變焊嘴和焊件的距離及夾角來調節(jié)焊炬放出的熱量。 火焰焰心末端離工件24mm，且焊嘴與工件垂直時，所得熱量最高。如加大火焰心與工件的距離或減小焊嘴的傾角，所得的熱量就減小。 如果改變焊嘴和工件的距離或傾角仍得不到所需要的熱量時，那便是焊接火焰功率未調好，須調正氧氣閥與乙炔閥。 (2)焊條選擇 焊接普通碳素鋼管道可用H

8、08、 H08A氣焊條。根據(jù)管壁的厚度選擇焊條直徑。如：焊壁厚34mm的管子，需選用2.53mm的焊條。焊條直徑小，造成熔合不良；焊條直徑大，造成加熱時間過長，從而熱影響區(qū)過大，降低了焊縫質量。 (3)氣焊操作 起焊時：焊炬傾角要大，而且要使焊炬在起焊點來回移動，使該處能均勻加熱。待起點處形成白亮、清晰熔池時，即可加焊條，向前移動焊炬焊接。 在整個焊接過程中，需使熔池形狀大小保持一致，即可得到魚鱗狀的美觀焊縫。 焊接過程中途有停頓續(xù)焊時，應用火焰把原熔池和靠近原熔池的焊縫重新熔化（810mm），形成新的熔池后，即可加入焊條。 當焊到焊縫終點時，應減少焊炬與工件的夾角，同時加快速度，并多加一些焊

9、條。收尾時，用溫度較低的外焰保護熔池，直致終點熔池填滿，火焰才可緩慢離開熔池。(4)氣焊注意事項 點燃和熄滅火焰時，必須遵照上面講的方法順序，否則會發(fā)生事故。點火時不能從焊嘴正面點，以防燒手。氧氣瓶不能放在高溫或者暴曬的地方，而且應瓶嘴朝上。更不能碰撞以防氧氣瓶爆炸。打開焊炬的乙炔氣開關后，檢查乙炔氣的流動情況時，不能用鼻子對著焊嘴去嗅味，這樣會造成中毒或窒息，而應以手被皮膚受氣流沖擊的情況去檢查。 二.手工電弧焊 手工電弧焊是一種用電弧做熱源的溶焊法。通常采用藥皮焊條。它廣泛應用于各種金屬管、各種壁厚管子的焊接。 電弧放電時，會產(chǎn)生大量的熱量和發(fā)出強光，電弧焊就是利用電弧放熱來熔化焊條和焊件

10、而進行焊接的。 由于焊接時線能量較氣焊、埋弧焊和電渣焊小，所以金相組織細，熱影響區(qū)小，焊接質量好。 1手工電弧焊的主要設備及工具 (1)電焊機優(yōu)點：結構簡單，堅固耐用，維修，使用方便、效率高，應用極為廣泛。直流電焊機：電流穩(wěn)定，焊接質量好。(AX-165，AX-320等 )交流電焊機：使用方便。 常用的有電抗式(上海電焊機廠生產(chǎn)的BN-350，BN-500等型 )、漏抗式(BX1-135，BX1-330等型 )和復合式(BX-500、BX2-500等 )三種。 電焊機的組成：變壓器： 將焊接電壓（220V或380V）降到安全電壓（5565V） 。電流調壓器： 由于焊件的厚薄不同，需對焊接電流進

11、行調節(jié)。焊接較薄的焊件用小電流和細焊條，焊厚焊件用大電流和粗焊條。電流過大或太小均影響焊接質量。電焊機的組成：振蕩器： 用以提高電流的頻率（50Hz250Hz），使交流電的交變間隔趨于無限小，增加電弧穩(wěn)定性，以利焊接和提高焊縫質量。（2）主要工具和用具 電焊鉗 ：夾持焊條并傳導電流。 要求必須有良好的導電性，長時間使用不發(fā)熱，能在各個方向上夾住各種直徑的焊條，絕緣性能好，重量輕等。 常用型號：G352、G582電焊軟線：連接電焊機與焊件、焊機與焊鉗，一般是紫銅線外包橡膠絕緣層而成。電焊軟線應具有良好的導電性和絕緣性，并有足夠的長度和適當?shù)慕孛娣e（依據(jù)焊接電源選擇）。面罩：用以擋住飛濺的金屬和電

12、弧中的有害光線，以保護眼睛和頭部。頭戴式、手握式面罩上的護目玻璃：降低電弧光的強度和過濾紅外線和紫外線；觀察熔池，掌握焊接過程。勞保用品： 如：手套 保護焊工的雙手不受弧光和飛濺金屬的損傷，并有絕緣作用。一般由皮革、帆布制成。清理工具： 用以清理焊渣等。如尖頭鎯頭、鋼絲刷等。2電弧焊接原理 電弧放電時，會產(chǎn)生大量的熱量和發(fā)出強光，電弧焊就是利用電弧放熱來熔化焊條和焊件而進行焊接的。 焊件本身的金屬稱為基本金屬，焊條熔滴過渡熔池的金屬稱為焊著金屬；由于電弧的吹力，使焊件底部形成一個凹坑叫熔池。焊著金屬與基本金屬熔合，冷卻后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼叫焊渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱弧長

13、?；窘饘俦砻娴饺鄢氐撞康木嚯x稱作熔深。 電弧由陰極部分、弧柱部分和陽極部分組成，電弧產(chǎn)生于焊條1和焊件2中間，陰極3位于焊條末端，陽極部分4位于焊件表面，弧柱部分5成圓臺形，弧柱四周被弧焰6包圍。直流弧焊機陰極和陽極產(chǎn)生的熱量不等；交流弧焊機的陰機和陽極交替變化，所以焊條與焊件上產(chǎn)生的熱量是相等的。陰極和陽極附近的溫度一般是2500，弧柱中心溫度可達60007000。 焊接電弧示意圖1焊條；2焊件；3陰極部分；4陽極部分；5弧柱；6弧焰常用的引弧方法有： 接觸引弧法：將焊條垂直與焊件碰擊，然后迅速將焊條離開焊件表面45mm，即產(chǎn)生電弧。擦火引弧法：將焊條像擦火柴一樣擦過焊件表面，迅速將焊條捍

14、提起，距焊件表面45mm，產(chǎn)生電弧。熄?。合ɑr應將焊條端部逐漸往坡口邊斜前方拉，同時逐漸抬高電弧，以逐漸縮小熔池，從而減少液體金和降低熱量，使熄弧處不產(chǎn)生裂紋、氣孔等。 (1)焊接操作要領 當電弧引燃后，焊條必須有三個基本方向的運動才能形成良好焊接縫口：朝著熔池方向作逐漸的送進（直線動作）作橫向擺動沿著焊接方向逐漸移動（焊條送進動作） 朝著熔池方向作逐漸的送進（直線動作）: 主要是用來維持所要求的電弧長度，弧的長短，對焊接質量有很大關系。直線動作的快慢代表焊接速度，焊接速度的變化主要影響焊縫金屬橫截面積。作橫向擺動: 主要是為了獲得一定寬度的焊縫，其擺動范圍與焊縫要求的寬度、焊條直徑有關。擺

15、動的范圍越寬，得到的焊縫寬度也越大。 沿著焊接方向逐漸移動（焊條送進動作） :焊條送進動作代表焊條熔化的快慢，可通過改變電弧長度來調節(jié)熔化的快慢。弧長的變化將影響焊縫的熔深和熔寬,對焊縫質量有很大影響。移動速度應根據(jù)電流大小、焊條直徑、焊件厚度、裝配間隙以及焊縫位置來適當掌握。(2)運條方法 在焊接實踐中，常見的運條方法有直線形運條法、直線往返運條法、鋸齒形運條法、月牙形運條法、三角形運條法、圓圈形運條法等。 (a)直線運條法；(b)直線往返運條法；(c)鋸齒形運條法；(d)月牙形運條法； (e)斜三角形運條法；(f)正三角形運條法；(g) 正圓圈形運條法；(h)斜圓圈形運條法 (3)影響焊接

16、質量的因素 影響焊接質量的最大因素，就是電流的選擇和施焊時的運條方法。 三、自動和半自動電弧焊 手工電弧焊的引弧、運條和結尾三個步驟完全用機械來完成，即稱為自動焊；半自動焊時，電弧沿焊縫的移動（即運條）是靠手工操作的。其設備必須具有送絲機構（機頭）和行走機構（小車或自行機頭）兩部份，圖6-5所示為自動焊車示意圖。1. 藥芯焊絲半自動焊半自動焊：用手工操作完成焊接熱源的移動，而送絲、送氣等則由相應的機械化裝置完成的焊接方法。（1）藥芯焊絲內的焊藥可起到焊條藥皮的作用，即冶金處理的作用、氣渣聯(lián)合保護作用以及改善工藝性能的作用；（2）可以連續(xù)送絲，節(jié)省更換焊條的時間，生產(chǎn)效率高，有利于進行半自動和自

17、動化生產(chǎn)；（3）熔敷速度高；（4）操作性能好，焊工易掌握；（5）焊接質量好，焊縫力學性能高，適用于各種材料的焊接；（6）抗風能力強，在風速為10M/S的環(huán)境中施焊，仍可獲得高質量的焊縫。2. 全自動焊 管道全位置自動焊接就是指在管道相對固定的情況下，焊接小車帶動焊槍沿軌道圍繞管壁運動，從而實現(xiàn)自動焊接。一般而言，全位置自動焊接裝置由焊接小車、行走軌道、自動控制系統(tǒng)等部分組成。研制全位置自動焊接裝置的目的就是為了提高焊接質量和勞動生產(chǎn)率、減輕工人的勞動強度。 焊接小車是實現(xiàn)自動焊接過程的驅動機構，它安裝在焊接軌道上，帶著焊槍沿管壁作圓周運動，是實現(xiàn)管口自動焊接的重要環(huán)節(jié)之一。焊接小車應具有外形美

18、觀、體積小、重量輕、操作方便等特點。它的核心部分是行走機構、送絲機構和焊槍擺動調節(jié)機構。 目前，除采用手工焊接外，管道焊接較多的是采用埋弧自動焊接工藝和氣體保護焊工藝。焊車由焊絲盤、機頭、臺車和操縱盤組成。焊接時，安裝上焊劑漏斗后，啟動操縱盤上的焊接按鈕，焊接過程便可自動進行。機頭應完成引弧、焊接（焊絲按預定要求向電弧區(qū)送進）和熄弧三個動作；行走機構則完成使焊接接頭的預定速度沿焊縫移動。雙焊炬系統(tǒng)（帶雙焊槍的外自動焊）全自動內焊系統(tǒng)自動焊標段帶超聲波檢測全自動焊施工作業(yè)施工圖 自動焊流程圖 五. 惰性氣體保護焊 惰性氣體保護焊是一種以電弧為熱源的熔焊方法。焊接時從焊槍噴嘴連續(xù)噴出保護氣體排除焊

19、接區(qū)的空氣，保護電弧及焊接熔池不受大氣的污染。 在實際生產(chǎn)中常用的惰性氣體保護焊方法有氬（氦）弧焊、CO2氣體保護焊和混合氣體保護焊。 其特點是惰性氣體不與焊縫金屬發(fā)生化學反應，同時又隔離了熔池金屬與空氣的接觸，所以焊縫金屬中合金元素就不會氧化燒損，焊縫中也不會產(chǎn)生氣孔。 另外，由于熱量集中，焊接熱影響區(qū)小，變形也小。手工鎢極氬弧焊 手工鎢極氬弧焊是用氬氣作保護氣體的一種焊接方法。 在手工鎢極氬弧焊接過程中，氬氣在電弧周圍形成保護層，所以焊接質量好，生產(chǎn)效率高，電弧集中，熱影響區(qū)小，焊接變形也小、而且不受空間位置的限制，可以進行全位置焊接，因此在管施工中得到廣泛的應用。 六. 埋弧焊 埋弧焊是

20、電弧在可熔化的顆粒狀焊劑覆蓋下燃燒的一種電焊方法。 向熔池連續(xù)不斷送進的裸焊絲，既是金屬電極也是填充材料，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲、母材熔化形成熔池。熔融的焊劑成為焊渣，覆蓋在液態(tài)金屬熔池表面，使高溫熔池金屬與空氣隔開。隨著電弧的移動，熔池金屬冷卻凝固形成焊縫，熔渣形成渣殼，覆蓋在焊縫表面。 熔渣除了起機械保護作用外，還與熔化金屬參與冶金反應，從而影響焊縫金屬的化學成分。 埋弧焊熱量集中，焊接速度快，焊縫影響區(qū)小，焊件殘余變形小。 埋弧焊適宜于焊接中厚板結構的長焊縫，在鍋爐壓力容器制造中被廣泛應用。七、碳弧氣刨 碳弧氣刨及碳弧氣割是利用碳極電弧的高溫，將金屬局部加熱到熔化狀態(tài)，同時用壓縮空氣

21、把熔化的金屬吹掉，以對金屬進行刨削或切割的一種工藝方法。 第二節(jié) 鋼燃氣管道的焊接一. 焊接接頭形式、坡口的形狀及選擇 （1）焊接接頭形式 ：在工件的焊接操作中，根據(jù)焊件的結合型式選擇焊接接頭形式。焊件的結合形式可分為對焊、搭焊、角焊、丁字焊和卷邊焊等五種。（2）坡口：焊接時，焊件的接縫處要留出一定的間隙或制成必要形狀的坡口，以解決金屬的熔化深度問題。間隙大小和坡口的形狀依焊件接縫處的厚度而定。常見的幾種坡口型式及組對尺寸見下表。 （3）坡口的選擇：管子在組對過程中，坡口的選擇由管子的壁厚決定。壁厚小于4mm，一般不開坡口，兩管留有1.52.5mm的間隙即可。壁厚大于4mm 時可選擇V型坡口。

22、 二. 管子對接焊縫的組對要點 1基本要求 管子焊接必須做到兩根管子的中心保持在一條直線上?；疽笥袃身棧?(1) 在對口處兩個管口的中心要正。 (2) 兩根管子的傾斜角度不能超過要求。 2錯動量 為獲得良好的焊接質量，在對縫處兩管壁外表面局部錯動量不能超過壁厚的10，而且最大不能超過2mm。 3找正三、管道焊接 管道焊接時應盡量采用平焊，因平焊易于施焊，焊接質量易得到保證，且施焊方便。1、定位焊 定位焊又稱點焊，所用的焊條性能，應與正式焊接所采用的焊條相同。點焊的焊縫要求，與正式焊接相同。直縫鋼管與螺紋鋼管的焊縫端部，不得點焊。點焊厚度應與第一層焊接厚度相近，但不應超過管壁厚度的70。 焊

23、縫根部必須焊透，點焊長度和間距，可參考下表的規(guī)定選用。點焊的位置，要求均勻、對稱。點焊時與點焊后，不準用大錘敲擊管子。在焊接第一層前，應對點焊進行檢查，如發(fā)現(xiàn)裂紋時，應完全鏟除，重新點焊。2、焊前的準備工作1）對焊接環(huán)境的要求a. 雨天、雪天，或風速超過8ms、相對濕度超過90時，如不采取有效防護措施，應停止野外焊接；如需施工，應有遮風、雨、雪棚。相對濕度過大時，應有干燥措施；b.常用管材允許焊接的最低溫度，低碳鋼為-20；低合金鋼為-15；低合金高強鋼為-5。一般焊接場所盡可能保持在0C以上，以便于工人操作并容易保證焊接質量。c焊前必須清掃管道對口內外及焊接場所的積雪、冰塊擦干或烤干對口外部

24、的水。2）烘干焊條3）預熱1.預熱和焊后熱處理應根據(jù)管道材料的性能、焊件厚度、焊接條件以及氣候條件等規(guī)定，應符合現(xiàn)行國家標準現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236的規(guī)定。碳鋼或低合金鋼的含碳量超過0.32，或碳當量（C0.25Mn）超過0.65時，應預熱。對于合碳量較低或碳當量較低的鋼材，若因環(huán)境和氣候條件使焊接技術無法發(fā)揮或將嚴重影響焊縫質量時，也應進行預熱。2.預熱溫度為100。當焊接具有不同預熱要求的不同材料時，應以預熱溫度要求較高的材料為準。3.對要求預熱的焊件，在焊接過程中的層間溫度，不應低于其預熱溫度。4.對壁厚超過32mm以上碳鋼，其焊縫應進行焊后熱處理消除應力。

25、5.當焊接接頭所連接的兩端材質相同而厚度不同時，應力消除應以相接兩部分中的較厚者確定。6.材質不同的焊件之間的焊縫，當其中一種材料要求消除應力時，應進行應力消除。7.焊件預熱和焊后熱處理應受熱均勻，并在施焊和消除應力過程中保持規(guī)定的溫度。加熱帶以外的部分應予保溫。8.預熱可用任何方法進行，但應均勻加熱，并在實際施焊期間溫度不降至規(guī)定的最低值。焊口預熱寬度為200250mm，一般用氣焊嘴烤熱。3.管道的焊接技術 鋼管焊接的一般要求：管道焊接應采用多層焊接，第一層焊縫根部必須均勻焊透，不得燒穿，應有內凹表面。單面焊雙面成形。第二層焊縫應填滿坡口槽的7080。第三層焊縫應保證平滑過渡到基本金屬，并保

26、證應有的加強高度。施焊時，層間溶渣應清除干凈，并進行外觀檢查，合格后方進行下一層焊接。當發(fā)現(xiàn)有缺陷的焊縫，應將缺陷部分徹底鏟除，重新補焊。管道焊接時，每道焊口必須一次焊完。管道接口焊接應考慮焊接操作順序和方法，防止受熱集中而產(chǎn)生內應力。管道一般分段施工。管道焊口焊接后應自然冷卻，嚴禁澆水冷卻。當焊接中碳鋼和低合金鋼（16Mn）時，應作焊前預熱和焊后熱處理。預熱溫度應在150以上，熱處理溫度為590680。（1）固定口全位置焊接技術 水平管道固定口的焊接特點是焊縫的空間位置沿焊口不斷變化。焊接時要隨著焊縫空間位置的變化不斷改變焊條角度，因此操作比較困難。另外，焊接過程中熔池形狀也在不斷變化，不易

27、控制，往往出現(xiàn)根部熔透不均勻，表面凸凹不平的焊道。 （2）固定口橫焊技術 橫焊時，熔池金屬有自然下流造成上側咬邊的趨勢；表面多層焊道不易焊得平整美觀，常出現(xiàn)高低不平的缺陷。（3）轉動口焊接技術 管子組對后，長度不過長時應盡量采用轉動焊法。轉動焊可以在最佳位置施焊，因此在整個焊接過程中焊條角度、運條方法等都保持不變，焊接質量也較容易保證。轉動口單面焊雙面成型焊接時可在立焊位置和斜立焊位置進行，如圖所示。四. 管子焊接要求 為了防止焊縫產(chǎn)生缺陷，降低焊縫的內應力，使焊縫具有較高的強度，管子在焊接時，必須遵照以下幾項技術要求進行：(1)應采用具有質量合格證的優(yōu)質焊條(2)焊工必須是考試合格者(3)兩

28、個平行焊縫的距離不能小于直徑，而且最小不能小于200mm。(4)不允許有交叉焊縫。鋼板卷管對接時應使相鄰兩管的軸向焊縫錯開200mm以上。(5)焊接管材為優(yōu)質碳素鋼時，允許在10的氣溫下進行。對于合金鋼管則應在10以上的氣溫下進行。(6)一些重要管路上的焊縫，焊接后應進行熱處理，以消除焊接時所引起的內應力。(7)管道的焊縫不準在支架或吊架內，焊縫離支架、吊架不得小于100mm。第三節(jié) 球形燃氣儲罐的焊接 一、球罐的主要焊接缺陷 （一）變形焊縫橫向收縮往往產(chǎn)生角變形，即焊縫產(chǎn)生內凹或外凸。另外，環(huán)向焊縫縱向收縮造成球罐相對應的直徑縮小，形成赤道帶直徑小，而極板則向外凸起。球罐變形不僅是外觀質量問

29、題，而且將導致應力集中和附加應力。嚴重削弱球罐承壓能力，影響安全。因此，必須正確地組裝焊接，盡量減小變形。 （二）裂紋 球罐焊接裂紋可能發(fā)生在焊縫，也可能發(fā)生在熱影響區(qū)；既可能是縱向裂紋，也可能是橫向裂紋，既可能在焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋，也可能在焊接后相當一段時間出現(xiàn)延遲裂紋（又稱冷裂紋）。對于低合金高強度鋼，延遲裂紋出現(xiàn)的傾向性更大。 二、球罐焊縫名稱及代號 三、預制片的組裝焊接 （一）坡口形狀 （二）預制片組裝焊接 預制片組裝焊接應在焊接胎具上進行。一般是點焊內部，先焊外焊縫，后焊內焊縫。 四、球體組裝焊接 散裝球罐的焊接順序 ：上下極板、人孔凸緣及接管的焊接順序 ：五、預熱溫度與后熱溫度

30、（一）預熱溫度 焊縫在焊接前進行預熱可延長焊縫冷卻時間，使焊縫中的擴散氫有足夠時間逸出，并可降低焊接殘余應力，從而避免冷裂紋的出現(xiàn)。 利用裂紋敏感性指數(shù)PC和PCM的計算，可以估算出避免裂紋所需要的預熱溫度T0。 （二）后熱溫度 焊后趁球罐焊縫及其周圍尚有余熱時，應立即進行焊后加熱，使焊縫中的擴散氫有充分的時間逸出，同時還可降低罐壁的殘余應力，減小焊縫金屬的硬度。后熱溫度一般為200250 ，保溫時間為0.51.0小時。 六、焊后球罐整體熱處理 球罐的焊后整體熱處理是為了消除焊接殘余應力等有害影響并改善焊縫性能，把球罐整體加熱到某一溫度，經(jīng)一定時間保溫，然后冷卻的工藝過程。焊接殘余應力隨著退火

31、溫度的升高而降低，當加熱到600時，殘余應力幾乎完全消除。 內部燃燒法、熱風加熱法、爆炸能法。 第五節(jié) 焊接質量檢驗 一、焊接缺陷分析 焊接時產(chǎn)生的缺陷可分為外部缺陷及內部缺陷兩大類。外部缺陷用眼睛和放大鏡進行觀察即可發(fā)現(xiàn)，而內部缺陷則隱藏于焊縫或熱影響區(qū)的金屬內部，必須借助特殊的方法才有發(fā)現(xiàn)。（一）外部缺陷 外部缺陷類型表現(xiàn)產(chǎn)生原因焊縫尺寸不符合要求 熔寬和加強高度不合要求，寬窄不一或高低不平 操作不當?shù)?咬邊 焊縫兩側形成凹槽 焊接電流過大，或焊條角度不正確 焊瘤 熔化金屬流溢到加熱不足的母材上 ，堆積金屬 電流太大，焊接熔化過快或焊條偏斜 燒穿 薄板結構燒穿 焊接電流過大，焊接速度太慢或

32、裝配間隙太大 弧坑未填滿 焊接電流下方的液態(tài)熔池表面是下凹的斷弧時易形成表面裂紋及氣孔表面裂紋及氣孔操作不當?shù)龋ǘ﹥炔咳毕?內部缺陷類型表現(xiàn)產(chǎn)生原因未焊透 根部未焊透，中心未焊透，邊緣未焊透，層間未焊透等 坡口角度和間隙太小，鈍邊太厚；焊接速度太大，焊接電流過小或電弧偏斜，坡口表面不潔凈等。 夾渣 氧化物、氮化物或熔渣中個別難熔的成分來不及自熔池中浮出而殘留于焊縫金屬中 焊縫金屬冷卻過快 氣孔 可能單個存在，也可能成網(wǎng)狀、針狀 焊接過程中形成的氣體來不及排出 裂紋 發(fā)生于焊縫或母材中，可能存在于焊縫表面或內部 在焊后較低的溫度下形成 。又稱焊接氫致裂紋或延遲裂紋 二、焊接接頭的性能鑒定 （一

33、）化學成分分析 化學分析的目的是檢查焊縫金屬的化學成分，化學成分的偏差將影響接頭的機械性能。 （二）金相組織檢查 焊接接頭的金相檢查目的是分析焊縫金屬及熱影響區(qū)的金相組織，測定晶粒的大小及焊縫金屬中各種顯微氧化夾雜物、氫白點的分布情況，以鑒定該金屬的焊接工藝是否正確，焊接規(guī)范、熱處理和其它各種因素對焊接接頭機械性能的影響。 （三）機械性能試驗 這種試驗方法是為了評定各種鋼材或焊接接頭的譏械性能。1拉伸試驗 拉伸試驗是為了測定焊接接頭或焊縫金屬的強度極限、屈服極限、斷面收縮率和延伸率等機械性能指標。 2彎曲試驗 彎曲試驗的目的是測定焊接接頭的塑性，以試樣彎曲角度的大小以及產(chǎn)生裂紋的情況作為評定指

34、標。 三、無損探傷法 對于內部缺陷可以用物理的方法在不損害焊接接頭完整性的條件下去發(fā)現(xiàn)，因此稱為無損探傷。常用的無損探傷方法有射線法（射線或射線）、超聲波法和磁力探傷法。 （一）射線探傷 射線源產(chǎn)生的射線或射線有較強的穿透物質的能力。當射線穿過不同物質時，會引起不同程度的衰減而產(chǎn)生強度差異，從而使感光膠片上產(chǎn)生不同程度的感光。當焊縫中有裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等缺陷時，則通過缺陷處的射線衰減程度小，相應部位上底片感光較強，底片沖洗后就可以清楚地顯示出缺陷。 1.射線探傷原理 用或射線透視工件進行探傷的原理相同，只是獲得射線的能源不同。射線和射線都是電磁波，射線較射線的波長更短。射線和射線都具有

35、穿透包括金屬在內的各種物質的能力。穿透力強弱與波長有關，波長越短，穿透力越強，所以射線具有更強的穿透力。射線和射線都能使照相底片感光。 射線穿透各種材料時被部分地吸收，材料密度較大，射線被吸收的越多。射線探傷即是利用不同物質對射線的吸收能力不同這一特點而進行的。 射線探傷所能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷尺寸稱為絕對靈敏度。最小缺陷尺寸占被檢工件厚度的百分比為相對靈敏度。 與射線相比，射線探傷除可檢驗較厚的工件外，最主要的優(yōu)點是不需要電源，設備簡單輕便，易于攜帶，適于野外作業(yè)。2.射線探傷方法 當透視大管徑、平板或球形儲罐等的對接焊縫時，是以射線中心來對準焊縫中心，底片放在焊縫的背面進行的。 當檢查內壁無法裝

36、暗盒的管子或容器的環(huán)焊縫時，可使射線以一傾斜角度透視雙層壁厚。為了不使上層壁厚中的缺陷投影到下層檢查部位上造成偽缺陷，可將焦距縮短，使上層的缺陷模糊，從而不影響底片的評定。 3.射線探傷缺陷的判斷 根據(jù)焊接缺陷在底片上顯示的特點對射線探傷進行判斷。（1）焊透 規(guī)則的連續(xù)或斷續(xù)黑直線，寬度較均勻或寬度不一致。（2）夾渣 多為不規(guī)則點狀或條狀。（3）氣孔 顯現(xiàn)為外形較規(guī)則的黑色小斑點，多為近似圓形或橢圓形，其黑度一般是中間較深，邊緣漸淺；斑點分布可能是單個、密集或鏈狀。（4）裂紋 多顯現(xiàn)為略帶曲折、波浪狀黑色細條紋，有時也呈直線細紋，輪廓較分明，中間稍寬，端部尖細，一般不會有分枝；兩端黑度較淺逐漸

37、消失。（二）超聲波探傷 頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波，是一種超聲頻的機械振動波。超聲波由固體傳向空氣時，在界面上幾乎全部被反射回來，即超聲波不能通過空氣與固體的界面。如金屬中有氣孔、裂紋或分層等缺陷，因缺陷內有空氣存在，超聲波傳到金屬與缺陷邊緣時就全部被反射回來。超聲波的這種特性可用于探傷。利用超聲波在不同介質面上的反射特性進行工作的方法稱為反射法。1.超聲波探傷原理 超聲波探傷儀有多種，通常采用脈沖反射式，用直探頭或具有一定角度的斜探頭進行探傷。探頭內的壓電晶片將電振蕩轉變?yōu)闄C械振動。超聲波在被檢測工件中傳播時，碰到缺陷和工件底部就大部分被反射，自工件底部及缺陷處反射的超聲波行經(jīng)的

38、路程不同，故反射回來的時間也有先后之分，據(jù)此，即可判斷該處是否存在缺陷。 用兩個探頭進行探傷時，以一個探頭向工件發(fā)出超聲波，另一探頭則接受各種反射的超聲波，為一收一發(fā)。也可以每個探頭自發(fā)自收。目前多使用單探頭自發(fā)自收。2.超聲波探傷方法（1）反射法 探傷時，工件表面應平滑，以防磨損探頭。為了使發(fā)射的超聲波能很好地進入工件，探頭與工件表面之間要加變壓器油或機油等作為耦合劑，以排除接觸面的空氣，避免聲波在空氣層介面上反射。直探頭非多次反射法直探頭多次反射法斜探頭法（2）穿透法 穿透法是在被檢測工件的一面發(fā)出連續(xù)的超聲波，通過工件后，由放在工件另一面的探頭接收。工件中沒有缺陷時，超聲波能一直通過去，

39、衰減很少。有缺陷時，超聲波不能完全通過，一部分聲能被反射，一部分聲能被缺陷吸收或散射，另一工件上的路線側探頭接收訊號衰減，以訊號的衰減量作為判斷缺陷的依據(jù)。穿透法一般用于探測大厚度的金屬材料。 由于超聲波探傷靈敏度高，速度快，設備輕便靈巧，不用沖洗照片，對人體無害等優(yōu)點，應用越來越廣泛，8mm以上的鋼板檢查大量采用。其主要缺點是對缺陷尺寸的判斷不夠精確，辨別缺陷性質的能力較差。（三）磁力探傷 鋼管和儲氣罐等均為鐵磁性體，磁力線將以平行直線均勻分布，若遇有未焊透、夾渣或裂紋等缺陷時，因為缺陷處的導磁率低，就會發(fā)生磁力線彎曲，部分磁力線還可能泄露到外部空間，形成局部泄露磁通。由金屬內部缺陷所引起的局部泄露磁通將聚集在缺陷的上面，從而指出缺陷隱藏的位置。 施轉磁場磁粉探傷儀就是一種常用的磁力探傷設備。當探傷儀把工件磁化后，灑在工件表面的細磁粉（或磁性懸浮液）將聚集于局部泄露磁通處，即可斷定缺陷所在。 當缺陷分布與磁力線平行，或缺陷位于工件內部深處時則無法發(fā)現(xiàn)，因此，磁力探傷只能進行距工件表面10mm以內的探傷。（四）液體滲透探傷 液體滲透探傷劑由滲透劑、清洗劑和顯像劑配制而成，利用毛細作用將滲透劑滲入工件表面開口缺陷處，擦去表面多于的滲透劑后，再用顯像劑將缺陷中的滲透劑吸附到